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在影響激光切割機加(jia)(jia)工質量及加(jia)(jia)工能力的各項因素(su)中，影響最(zui)大的就是(shi)焦點(dian)位(wei)置，其與(yu)加(jia)(jia)工的具體(ti)關系如下(xia)。

相對于加工材料的表面而言，激(ji)光束被(bei)聚焦(jiao)(jiao)后，焦(jiao)(jiao)點(dian)所(suo)在位置稱為(wei)焦(jiao)(jiao)點(dian)位置。焦(jiao)(jiao)點(dian)位置對切(qie)縫(feng)的寬度(du)、坡度(du)、切(qie)割(ge)面的粗糙度(du)、熔渣的黏(nian)著狀(zhuang)態、切(qie)割(ge)速度(du)等幾乎(hu)所(suo)有的加工參數都會產生影(ying)響。

這是(shi)因為焦點位置的(de)(de)變化會(hui)引起(qi)照射在加工材料表面(mian)的(de)(de)光束(shu)直徑和射入(ru)加工材料的(de)(de)入(ru)射角的(de)(de)變化，其結(jie)果是(shi)影(ying)響(xiang)切(qie)縫(feng)的(de)(de)形成(cheng)狀態及(ji)切(qie)縫(feng)內(nei)光束(shu)的(de)(de)多重(zhong)反射狀態。這些切(qie)割現象又會(hui)對切(qie)縫(feng)內(nei)的(de)(de)輔(fu)助氣體、熔融金屬的(de)(de)流動狀態產生(sheng)影(ying)響(xiang)。

如圖所示為激光切割(ge)機焦(jiao)點位置Z與加工材料表面的(de)切縫寬度W的(de)關系(xi)。

把焦(jiao)點(dian)(dian)(dian)在(zai)加工(gong)材料表(biao)面上的狀(zhuang)態(tai)設為z=o“零”，焦(jiao)點(dian)(dian)(dian)位(wei)置(zhi)向上方移(yi)(yi)動時(shi)用“+”、向下方移(yi)(yi)動時(shi)用“-”來(lai)表(biao)示，移(yi)(yi)動量用mm表(biao)示。焦(jiao)點(dian)(dian)(dian)在(zai)焦(jiao)點(dian)(dian)(dian)位(wei)置(zhi)z=o處上部切縫寬度W為最(zui)小。不論焦(jiao)點(dian)(dian)(dian)位(wei)置(zhi)是(shi)向上移(yi)(yi)還是(shi)向下移(yi)(yi)，上部的切縫寬度W都(dou)會變寬。

這一變(bian)化(hua)在使用不同焦(jiao)(jiao)距的加工(gong)透(tou)(tou)鏡時也存(cun)在同樣傾(qing)向。焦(jiao)(jiao)點(dian)位置(zhi)(zhi)處的光束(shu)直徑(jing)越小(xiao)、透(tou)(tou)鏡越是(shi)焦(jiao)(jiao)點(dian)深度小(xiao)的短焦(jiao)(jiao)距透(tou)(tou)鏡，則上部切縫隨焦(jiao)(jiao)點(dian)位置(zhi)(zhi)的變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)的幅度就會(hui)越大(da)。

上圖顯示(shi)的是(shi)金屬激光切割機在(zai)加工(gong)各種加工(gong)材料(liao)時的最佳焦點位置。

(1)是在加(jia)工材料表(biao)面能(neng)得到最小光束(shu)直徑(jing)z=0時(shi)的(de)情況(kuang)。此時(shi)可以(yi)在加(jia)工材料表(biao)面得到最大的(de)能(neng)量密度(du)，熔融范圍比較(jiao)窄，這就決(jue)定了加(jia)工的(de)特性。

(2)是焦點位置在“+”側(Z>O)時(shi)的情(qing)況，此時(shi)加(jia)工材(cai)料表面(mian)的激光束照(zhao)射(she)范(fan)圍變寬(kuan)(kuan)，切(qie)縫內(nei)的光束出現擴散角，使切(qie)縫寬(kuan)(kuan)度擴大。

(3)是(shi)焦點位置在“-”側(Z＜0)時的情況(kuang)，此時照(zhao)射(she)在加工(gong)材(cai)料表面的激光束范圍變寬(kuan)，在板(ban)厚(hou)方向上越向焦點位置靠(kao)近，熔融(rong)能力就越大，之后產生逆坡度。

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